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概述勵磁的基礎知識及勵磁係統如何選擇

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概述勵磁的基礎知識及勵磁係統如何選擇

發布日期:2020-07-08 作者: 點擊:

指定發電機時,通常很容易忽略關鍵的部分之一,即勵磁係統。沒有勵磁係統,您將無法發電;如果沒有正確的勵磁係統,發電機可能無法達到預期的性能。選擇錯誤的勵磁係統可能會導致早期維護問題,無法承受大負載,甚至可能難以協調您現場的所有斷路器。那麽,什麽是勵磁係統?如何選擇合適的勵磁係統呢?本文將概述勵磁的基礎知識,強調係統之間的差異,並提供有關改進規範過程的見解,這將有助於平衡項目的性能和成本目標。

一、發電機基礎

發電機通過使磁場穿過導線以在導線中感應出電流來工作。在大多數發電機中,磁場在發電機的旋轉部分產生,稱為主轉子。導線或電樞包含在發電機的固定部分中,稱為主定子。磁場穿過導線的速度決定了所產生電流的頻率,並由原動機或發動機控製。磁場強度將部分決定電壓,並由勵磁係統控製。 

勵磁係統通過使直流電流通過主轉子繞組來在主轉子中產生磁場。主要用於生成直流電流的兩種方法稱為直接勵磁和間接勵磁。在直接激勵方法中,穩壓器從主定子汲取功率並將其轉換為直流電流。來自穩壓器的直流電流通過使用電刷和滑環的連接直接傳遞到主轉子中。與主轉子的直接連接使這些係統能夠提供大的直流電流,從而提供與大的電動機啟動負載或高瞬態負載相關的出色性能。這種類型係統的挑戰在於,電刷可能需要大量維護,如果維護不當,可能會變得不可靠。

大多數現代發電機都使用間接勵磁係統,該係統已去除了電刷,因此也稱為無刷發電機。間接勵磁係統要求將單獨的交流發電機(稱為勵磁機)連接到主轉子的軸上。勵磁機將產生產生磁場所需的電流。勵磁器從發電機的主要部分向後工作,因為勵磁定子產生磁場,而勵磁轉子在磁場內旋轉以產生電流。在間接勵磁係統中,調壓器隻需要產生勵磁定子所需的電壓即可,因此可以比直接勵磁係統小得多。

勵磁係統

二、勵磁電源

對於間接勵磁係統,穩壓器的電源對於確定係統的Z佳性能至關重要。當向發電機施加大負載時,需要來自主定子的大量電流,輸出電壓將下降。勵磁係統需要更多的功率來增強主轉子中的磁場並保持係統輸出端的電壓。通常將用於向調壓器提供電源的電源,進而向激勵係統提供電源的電源分為三種主要方法。 

三、SHUNT(自我激勵)

產生激勵功率的簡單方法被認為是並聯方法,即自激方法。之所以稱為分流器,是因為主定子的輸出繞組布置為提供分流繞組,該分流繞組將來自主定子的輸出電樞電流進行分流,並將一部分電流提供給穩壓器。並聯繞組為穩壓器提供交流電源和感測要求,穩壓器將根據通過這些電線接收的輸入來確定需要多少勵磁電流。因為這些係統沒有標準的附加外部電源,所以它們也稱為自激式。 

在采用並聯係統的典型操作中,發電機的勵磁機和主轉子內將存在殘留磁場。該字段保留先前操作中的係統範圍,並將使發電機在啟動時積累電流。由於這些係統取決於剩餘磁場,因此隨著剩餘磁場隨時間衰減,它們快速啟動和接受負載的能力可能會降低。定期維護和操作係統將改善此性能。  

在某些情況下,殘餘磁場可能會衰減到係統無法運行的程度。在這種情況下,維護工程師需要使用外部電源對場進行“刷新”。這通常被認為是極端情況,因為磁場會在不工作的發電機中停留相當長的時間,並且可以通過定期的測試和維護計劃來避免。剩餘磁場存在的時間長度將取決於所使用的建築材料和其他環境因素。 

啟動後,並聯係統將繼續從發電機輸出的並聯繞組中汲取功率並進行感應。連接到發電機輸出端的負載產生的任何幹擾在與穩壓器的連接上都是顯而易見的。 

了解發電機的勵磁係統的性能如何有助於更好地決定可用的選項。勵磁係統為發電機產生的所有功率提供了基礎,並將在確定整體性能中發揮很大作用。購買的發電機的典型規格將被定義為無刷間接勵磁係統,以確保低維護成本和可靠性能。但是,在選擇該勵磁係統的電源時,應同樣重要地考慮。 

對於將要定期維護的小型備份係統,低成本分流器或自勵式係統可能是Z佳選擇。這是在大多數家用設備上使用的方法,將在風險Z小的通用應用程序中使用。如果您的應用更關鍵或需要定期維護的地區,那麽考慮使用單獨供電的勵磁係統將是更好的選擇。  


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